Le batterie Nimh sono alimentatori classificati come batterie alcaline. Sono simili alle batterie al nichel-idrogeno. Ma il livello della loro capacità energetica è più alto.

La composizione interna delle batterie ni mh è simile a quella degli alimentatori al nichel-cadmio. Per preparare una conclusione positiva, viene utilizzato un tale elemento chimico, il nichel, negativo, una lega che include metalli assorbenti di tipo idrogeno.

Esistono diversi modelli tipici di batterie al nichel-idruro metallico:

• Cilindro. Per separare i conduttori viene utilizzato un separatore a cui è data la forma del cilindro. Una valvola di emergenza è concentrata sul coperchio, che si apre leggermente quando la pressione aumenta notevolmente.
• Prisma. In una tale batteria all'idruro metallico di nichel, gli elettrodi sono concentrati alternativamente. Un separatore viene utilizzato per separarli. Per ospitare gli elementi principali, viene utilizzato un corpo in plastica o una lega speciale. Per controllare la pressione, nel coperchio viene introdotta una valvola o un sensore.

Tra i vantaggi di una tale fonte di alimentazione ci sono:

• I parametri energetici specifici della fonte di alimentazione aumentano durante il funzionamento.
• Non viene utilizzato cadmio nella preparazione di elementi conduttivi. Pertanto, non ci sono problemi con lo smaltimento della batteria.
• Mancanza di una sorta di "effetto memoria". Pertanto, non è necessario aumentare la capacità.
• Per far fronte alla tensione di scarica (ridurla), gli specialisti scaricano l'unità a 1 V 1-2 volte al mese.

Tra le limitazioni che sono legate alle batterie al nichel-idruro metallico, ci sono:

• Conformità con la gamma stabilita di correnti operative. Il superamento di questi indicatori porta a una scarica rapida.
• Il funzionamento di questo tipo di alimentazione in caso di forti gelate non è consentito.
• I fusibili termici vengono introdotti nella batteria, con l'aiuto del quale viene determinato il surriscaldamento dell'unità, la temperatura sale a un indicatore critico.
• Tendenza all'autoscarica.

Ricarica della batteria NiMH

Il processo di carica delle batterie all'idruro metallico di nichel comporta alcune reazioni chimiche. Per il loro normale flusso è richiesta parte dell'energia, che viene fornita dal caricabatterie, dalla rete.

L'efficienza del processo di ricarica è la parte dell'energia ricevuta dall'alimentatore che viene immagazzinata. Il valore di questo indicatore può variare. Ma allo stesso tempo, è impossibile ottenere il 100% di efficienza.

Prima di caricare le batterie all'idruro metallico, studia i tipi principali, che dipendono dall'entità della corrente.

Ricarica a goccia

È necessario utilizzare questo tipo di ricarica per le batterie con cautela, poiché comporta una diminuzione del periodo di funzionamento. Poiché la disconnessione di questo tipo di caricabatterie viene eseguita manualmente, il processo richiede un monitoraggio e una regolazione costanti. In questo caso, viene impostato l'indicatore di corrente minima (0,1 della capacità totale).

Poiché con una tale carica di batterie ni mh, la tensione massima non viene stabilita, sono guidate solo dall'indicatore del tempo. Per stimare l'intervallo di tempo, vengono utilizzati i parametri di capacità che ha la fonte di alimentazione scarica.

L'efficienza di un alimentatore caricato in questo modo è di circa il 65-70 percento. Pertanto, i produttori non consigliano l'uso di tali caricabatterie, poiché influiscono sulle prestazioni della batteria.

Ricarica veloce

Quando si determina quale corrente può essere utilizzata per caricare le batterie ni mh in modalità veloce, vengono prese in considerazione le raccomandazioni dei produttori. La grandezza della corrente va da 0,75 a 1 della capacità totale. Non è consigliabile superare l'intervallo impostato, poiché le valvole di emergenza sono attivate.

Per caricare le batterie nimh in modalità veloce, la tensione è impostata da 0,8 a 8 volt.

L'efficienza degli alimentatori a ricarica rapida ni mh raggiunge il 90%. Ma questo parametro diminuisce non appena termina il tempo di ricarica. Se non si spegne il caricabatterie in modo tempestivo, la pressione all'interno della batteria inizierà ad aumentare e l'indicatore della temperatura aumenterà.

Per caricare la batteria ni mh, eseguire le seguenti azioni:

• Precarica

Questa modalità viene attivata quando la batteria è completamente scarica. In questa fase, la corrente è compresa tra 0,1 e 0,3 volte la capacità. È vietato utilizzare correnti elevate. L'intervallo di tempo è di circa mezz'ora. Non appena il parametro di tensione raggiunge 0,8 volt, il processo si interrompe.

• Passaggio alla modalità veloce

L'attuale processo di accumulo viene eseguito entro 3-5 minuti. La temperatura viene monitorata per tutto il periodo di tempo. Se questo parametro raggiunge un valore critico, il caricabatterie viene spento.

La ricarica rapida delle batterie NiMH imposta la corrente a 1 della capacità totale. In questo caso, è molto importante scollegare rapidamente il caricabatterie per non danneggiare la batteria.

Un multimetro o un voltmetro viene utilizzato per monitorare la tensione. Questo aiuta ad eliminare i falsi allarmi, che hanno un effetto negativo sulle prestazioni del dispositivo.

Alcuni caricabatterie per batterie ni mh funzionano non con una costante, ma con una corrente a impulsi. L'alimentazione di corrente viene effettuata a una frequenza specificata. L'erogazione di una corrente pulsata contribuisce alla distribuzione uniforme della composizione elettrolitica e delle sostanze attive.

• Ricarica aggiuntiva e di mantenimento

Per ricostituire la carica completa ni mh della batteria nell'ultima fase, l'indicatore di corrente viene ridotto a 0,3 della capacità. La durata è di circa 25-30 minuti. È vietato aumentare questo periodo di tempo, poiché ciò aiuta a ridurre al minimo la durata della batteria.

Ricarica accelerata

Alcuni caricabatterie al nichel cadmio sono dotati di una modalità di carica rapida. Per questo, la corrente di carica è limitata impostando i parametri a un livello di 9-10 della capacità. Ridurre la corrente di carica non appena la batteria è caricata al 70%.

Se la batteria viene caricata in modalità accelerata per più di mezz'ora, la struttura dei cavi conduttivi viene gradualmente distrutta. Gli esperti consigliano di utilizzare tale addebito se si ha esperienza.

Come caricare correttamente gli alimentatori ed eliminare la possibilità di sovraccarico? Per farlo, segui queste regole:

1. Controllo della temperatura delle batterie ni mh. È necessario interrompere la ricarica delle batterie nimh non appena il livello di temperatura aumenta rapidamente.
2. Esistono limiti di tempo per gli alimentatori nimh che consentono di controllare il processo.
3. Le batterie ricaricabili ni mh devono essere scaricate e caricate ad una tensione di 0,98. Se questo parametro viene notevolmente ridotto, i caricabatterie vengono spenti.

Recupero di alimentatori al nichel metal idruro

Il processo di ripristino delle batterie ni mh consiste nell'eliminare le conseguenze dell'"effetto memoria" associato alla perdita di capacità. Questo effetto è più probabile che si verifichi se l'unità non viene caricata completamente frequentemente. Il dispositivo fissa il limite inferiore, dopo il quale la capacità diminuisce.

Prima di ripristinare la fonte di alimentazione, vengono preparati i seguenti elementi:

• Lampadina della potenza richiesta.
• Caricabatterie. Prima dell'uso, è importante chiarire se il caricabatterie può essere utilizzato per la scarica.
• Voltmetro o multimetro per stabilire la tensione.

Una lampadina o un caricabatterie, che è dotato della modalità appropriata, viene fornita alla batteria con le proprie mani per scaricarla completamente. Successivamente, viene attivata la modalità di ricarica. Il numero di cicli di ripristino dipende da quanto tempo la batteria non è stata utilizzata. Si consiglia di ripetere il processo di formazione 1-2 volte durante il mese. A proposito, ripristino in questo modo quelle fonti che hanno perso il 5-10 percento della capacità totale.

Viene utilizzato un metodo abbastanza semplice per calcolare la capacità persa. Quindi, la batteria è completamente carica, dopodiché viene scaricata e viene misurata la capacità.

Questo processo sarà notevolmente semplificato se utilizzi un caricabatterie, con il quale puoi anche controllare il livello di tensione. È anche vantaggioso utilizzare tali unità perché la probabilità di una scarica profonda è ridotta.

Se lo stato di carica delle batterie all'idruro metallico di nichel non è stato stabilito, la lampada deve essere collegata con attenzione. Il livello di tensione viene monitorato con un multimetro. Questo è l'unico modo per prevenire la possibilità di uno scarico completo.

Specialisti esperti eseguono sia il restauro di un elemento che l'intero blocco. Durante il periodo di carica, la carica esistente viene equalizzata.

Il ripristino di una fonte di alimentazione in funzione da 2-3 anni con una carica o una scarica completa non porta sempre al risultato atteso. Questo perché la composizione elettrolitica e i cavi conduttivi stanno gradualmente cambiando. Prima di utilizzare tali dispositivi, viene ripristinata la composizione elettrolitica.

Guarda un video sul recupero di una batteria di questo tipo.

Linee guida per le batterie NiMH

La durata delle batterie ni mh dipende in gran parte dal fatto che non sia consentito il surriscaldamento o il sovraccarico significativo della fonte di alimentazione. Inoltre, si consiglia ai maestri di considerare le seguenti regole:

• Indipendentemente da quanto tempo vengono conservati gli alimentatori, devono essere caricati. La percentuale di carica deve essere almeno il 50 della capacità totale. Solo in questo caso non ci saranno problemi durante lo stoccaggio e la manutenzione.
• Le batterie ricaricabili di questo tipo sono sensibili al sovraccarico e al calore eccessivo. Questi indicatori hanno un effetto dannoso sulla durata dell'uso, l'entità della produzione corrente. Questi alimentatori richiedono caricabatterie speciali.
• I cicli di allenamento per gli alimentatori NiMH sono opzionali. Con l'aiuto di un caricabatterie collaudato, la capacità persa viene ripristinata. Il numero di cicli di ripristino dipende in gran parte dallo stato dell'unità.
• Tra i cicli di recupero, devono fare delle pause e imparare anche a caricare la batteria in uso. Questo periodo di tempo è necessario affinché l'unità si raffreddi, il livello di temperatura è sceso al valore richiesto.
• La procedura di ricarica o il ciclo di allenamento viene eseguita solo a un regime di temperatura accettabile: + 5- + 50 gradi. Se questo indicatore viene superato, aumenta la probabilità di un rapido fallimento.
• Durante la ricarica, assicurarsi che la tensione non scenda al di sotto di 0,9 volt. Dopotutto, alcuni caricabatterie non si caricano se questo valore è minimo. In tali casi, è consentito collegare una sorgente esterna per ripristinare l'alimentazione.
• Il recupero ciclico viene effettuato a condizione che ci sia una certa esperienza. Dopotutto, non tutti i caricabatterie possono essere utilizzati per scaricare la batteria.
• La procedura di conservazione prevede alcune semplici regole. Non è consentito riporre l'alimentatore all'aperto o in ambienti in cui il livello di temperatura scende a 0 gradi. Ciò provoca la solidificazione della composizione elettrolitica.

Se non una, ma più fonti di alimentazione vengono caricate contemporaneamente, lo stato di carica viene mantenuto al livello impostato. Pertanto, i consumatori inesperti eseguono separatamente il ripristino della batteria.

Le batterie Nimh sono alimentatori efficienti che vengono utilizzati attivamente per completare vari dispositivi e assiemi. Si distinguono per alcuni vantaggi e caratteristiche. Prima di utilizzarli, è obbligatorio prendere in considerazione le regole di base di utilizzo.

Video sulle batterie Nimh

Dall'esperienza operativa

Le celle NiMH sono ampiamente pubblicizzate come celle ad alta energia, resistenti al freddo e prive di memoria. Avendo acquistato una fotocamera digitale Canon PowerShot A 610, l'ho naturalmente dotata di una capiente memoria per 500 immagini di alta qualità, e per aumentare la durata delle riprese ho acquistato da Duracell 4 celle NiMH con una capacità di 2500 mAh.

Confrontiamo le caratteristiche degli elementi prodotti dall'industria:

Parametri		Ioni di litio Li-ion	Nichel Cadmio NiCd	Nichel- idruro metallico NiMH	acido al piombo Pb
Durata del servizio, cicli di carica/scarica		1-1,5 anni	500-1000		3 00-5000
Capacità energetica, W * h / kg
Corrente di scarica, mA * capacità della batteria
Tensione di un elemento, V
Tasso di autoscarica		2-5% al ​​mese	10% per il primo giorno, 10% per ogni mese successivo	2 volte superiore NiCd	40% nell'anno
Intervallo di temperature consentite, gradi Celsius	in carica
	distensione		-20... +65
Intervallo di tensione ammissibile, V		2,5-4,3 (Coca Cola), 3,0-4,3 (grafite)			5,25-6,85 (per batterie 6B), 10,5-13,7 (per batterie 12V)

Tabella 1.

Dalla tabella possiamo vedere le celle NiMH hanno un'elevata capacità energetica, che le rende la scelta preferita.

Per caricarli è stato acquistato un caricabatterie intelligente DESAY Full-Power Harger, che fornisce la ricarica delle celle NiMH con la loro formazione. Le celle erano cariche di alta qualità, ma ... Tuttavia, alla sesta carica, ordinò di vivere a lungo. Elettronica bruciata.

Dopo aver sostituito il caricabatterie e diversi cicli di carica-scarica, le batterie hanno iniziato a sedersi nella seconda o terza decina di colpi.

Si è scoperto che, nonostante le assicurazioni, anche le cellule NiMH hanno memoria.

E la maggior parte dei moderni dispositivi portatili che li utilizzano ha una protezione integrata che spegne l'alimentazione quando viene raggiunta una certa tensione minima. Ciò impedisce che la batteria si scarichi completamente. È qui che la memoria degli elementi comincia a svolgere il suo ruolo. Le celle non completamente scariche ricevono una carica incompleta e la loro capacità diminuisce ad ogni ricarica.

I caricabatterie di qualità consentono la ricarica senza perdita di capacità. Ma qualcosa che non sono riuscito a trovare sulla vendita di questo per celle con una capacità di 2500mAh. Resta da addestrarli periodicamente.

Formazione sulle cellule NiMH

Tutto quanto scritto di seguito non si applica alle celle della batteria che hanno una forte autoscarica. ... Possono solo essere buttati via, l'esperienza insegna che non si prestano alla formazione.

L'addestramento delle celle NiMH consiste in diversi (1-3) cicli di scarica - carica.

La scarica viene eseguita fino a quando la tensione sulla cella della batteria scende a 1V. Si consiglia di scaricare le celle singolarmente. Il motivo è che la capacità di prendere in carico può variare. E diventa più forte quando si carica senza allenamento. Pertanto, si verifica un'operazione prematura della protezione di tensione del dispositivo (lettore, fotocamera, ...) e la successiva ricarica di una cella scarica. Il risultato è una crescente perdita di capacità.

Lo scarico deve essere eseguito in un dispositivo speciale (Fig. 3), che consente di eseguirlo individualmente per ciascun elemento. Se non c'è controllo della tensione, la scarica è stata eseguita fino a una notevole diminuzione della luminosità della lampada.

E se misuri il tempo di combustione della lampadina, puoi determinare la capacità della batteria, è calcolata dalla formula:

Capacità = Corrente di scarica x Tempo di scarica = I x t (A * ora)

Un accumulatore con una capacità di 2500 mA ora è in grado di erogare una corrente di 0,75 A al carico per 3,3 ore, se il tempo ottenuto a seguito della scarica è rispettivamente inferiore e la capacità residua è inferiore. E con una diminuzione della capacità di cui hai bisogno, devi continuare ad allenare la batteria.

Ora, per scaricare le celle della batteria, utilizzo un dispositivo realizzato secondo lo schema mostrato in Fig. 3.

È fatto da un vecchio caricabatterie e si presenta così:

Solo ora ci sono 4 lampadine, come in Fig. 3. È necessario dire separatamente sulle lampadine. Se la lampada ha una corrente di scarica pari a quella nominale per una data batteria o leggermente inferiore, può essere utilizzata come carico e indicatore, altrimenti la lampada è solo un indicatore. Quindi il resistore deve essere di un valore tale che la resistenza totale di El 1-4 e il resistore parallelo R 1-4 sia di circa 1,6 ohm La sostituzione di una lampadina con un LED è inaccettabile.

Un esempio di una lampadina che può essere utilizzata come carico è una lampadina a torcia krypton da 2,4 V.

Un caso speciale.

Attenzione! I produttori non garantiscono il normale funzionamento delle batterie con correnti di carica superiori alla corrente di carica rapida I carica dovrebbe essere inferiore alla capacità della batteria. Quindi, per batterie con una capacità di 2500 mA * ora, dovrebbe essere inferiore a 2,5 A.

Succede che le celle NiMH dopo la scarica abbiano una tensione inferiore a 1,1 V. In questo caso, è necessario applicare la tecnica descritta nell'articolo sopra nella rivista MIR PC. Un elemento o una serie di elementi è collegato a una fonte di alimentazione tramite una lampadina per auto da 21 W.

Ancora una volta, vorrei attirare la vostra attenzione! L'autoscarica di tali elementi deve essere controllata! Nella maggior parte dei casi, sono gli elementi con una tensione ridotta ad avere una maggiore autoscarica. Questi elementi sono più facili da buttare via.

La ricarica è preferibile individuale per ogni elemento.

Per due celle con una tensione di 1,2 V, la tensione di carica non deve superare 5-6 V. Con la ricarica forzata, la luce è anche un indicatore. Quando la luminosità della lampadina diminuisce, puoi controllare la tensione sulla cella NiMH. Sarà maggiore di 1,1 V. In genere, questa carica boost iniziale richiede da 1 a 10 minuti.

Se la cella NiMH, durante la carica forzata per diversi minuti, non aumenta la tensione, si riscalda - questo è un motivo per rimuoverla dalla carica e scartarla.

Consiglio di utilizzare caricabatterie solo con la capacità di addestrare (rigenerare) le celle durante la ricarica. Se non ce ne sono, dopo 5-6 cicli di lavoro nell'attrezzatura, senza attendere una completa perdita di capacità, addestrarli e scartare elementi con una forte autoscarica.

E non ti deluderanno.

In uno dei forum ha commentato questo articolo "è scritto stupidamente, ma non c'è nient'altro". Quindi questo non è" stupido ", ma semplice e disponibile per l'esecuzione in cucina per tutti coloro che hanno bisogno di aiuto. Cioè, il più semplice possibile. Advanced può mettere un controller, collegare un computer, ......, ma questa è un'altra storia

In modo che non sembri stupido

Esistono caricabatterie intelligenti per celle NiMH.

Tale caricabatterie funziona con ciascuna batteria separatamente.

Lui può:

1. lavorare individualmente con ogni batteria in diverse modalità,
2. caricare le batterie in modalità veloce e lenta,
3. display LCD individuale per ogni vano batteria,
4. caricare indipendentemente ciascuna delle batterie,
5. caricare da una a quattro batterie di diverse capacità e dimensioni (AA o AAA),
6. proteggere la batteria dal surriscaldamento,
7. proteggere ogni batteria dal sovraccarico,
8. determinazione della fine della carica per caduta di tensione,
9. identificare le batterie difettose,
10. pre-scaricare la batteria alla tensione residua,
11. ripristinare le vecchie batterie (allenamento di carica-scarica),
12. controllare la capacità delle batterie,
13. display sul display LCD: - corrente di carica, tensione, riflettono la capacità di corrente.

Ancora più importante, sottolineo, questo tipo di dispositivo ti consente di lavorare individualmente con ciascuna batteria.

Secondo le recensioni degli utenti, un tale caricabatterie consente di ripristinare la maggior parte delle batterie trascurate e quelle utili per far funzionare l'intera durata garantita.

Sfortunatamente, non ho usato un tale caricabatterie, poiché è semplicemente impossibile acquistarlo nelle province, ma nei forum puoi trovare molte recensioni.

L'importante è non caricare a correnti elevate, nonostante la modalità dichiarata con correnti di 0,7 - 1 A, questo è ancora un dispositivo di piccole dimensioni e può dissipare una potenza di 2-5 watt.

Conclusione

L'eventuale recupero delle batterie NiMh è un lavoro strettamente individuale (con ogni singolo elemento). Con monitoraggio costante e rifiuto di elementi che non accettano la ricarica.

Ed è meglio ricostruirli con caricabatterie intelligenti che ti consentono di rifiutare individualmente e di eseguire cicli di carica-scarica con ogni cella. E poiché tali dispositivi non funzionano automaticamente con batterie di qualsiasi capacità, sono destinati a celle di capacità strettamente definita o devono avere correnti di carica e scarica controllate!

Introduzione Nonostante l'uso diffuso di batterie agli ioni di litio in dispositivi di piccole dimensioni - lettori, telefoni cellulari, costosi mouse wireless - le batterie AA convenzionali non rinunceranno ancora alle loro posizioni. Costano poco, puoi acquistarli in qualsiasi chiosco, e infine, dopo aver alimentato da batterie standard, il produttore del dispositivo può passare all'utente la cura di cambiarle (o, nel caso delle batterie, di caricarle) e quindi risparmiare qualche dollaro in più.

Le batterie AA sono utilizzate nei mouse wireless più economici, quasi tutte le tastiere wireless, i telecomandi, le macchine fotografiche di sapone economiche e le costose torce elettriche professionali, torce elettriche e giocattoli per bambini...

E sempre più spesso queste batterie vengono sostituite da batterie ricaricabili, di regola - nichel-idruro metallico, con una capacità del passaporto da 2500 a 2700 mA * h e una tensione operativa di 1,2 V. Le dimensioni e la tensione sono identiche a le batterie consentono di installarle senza problemi in quasi tutti i dispositivi originariamente progettati per le batterie. Il vantaggio è evidente: non solo una batteria resiste a diverse centinaia di cicli di ricarica, ma anche la sua capacità sotto qualsiasi carico serio risulta essere significativamente più alto delle batterie... Ciò significa che non solo risparmierai denaro, ma otterrai anche un dispositivo più "lungo".

Nell'articolo di oggi esamineremo - e testeremo in pratica - 16 batterie di produttori diversi e con parametri diversi per decidere quali vale la pena acquistare. In particolare, non verranno ignorate nemmeno le batterie con una corrente di autoscarica ridotta apparse sul mercato non molto tempo fa, che possono rimanere cariche per mesi e rimanere pronte all'uso in qualsiasi momento.

Ricordiamo ai nostri lettori che il dispositivo e le caratteristiche di base dei vari tipi di batterie, così come la scelta dei caricabatterie per batterie Ni-MH, già descritto in precedenza.

Metodologia di test

Una descrizione dettagliata della tecnica può essere trovata in un articolo separato interamente dedicato a questo argomento: "".

In breve, per testare le batterie utilizziamo un caricabatterie Sanyo MQR-02 (quattro canali di carica indipendenti, corrente 565 mA), un carico stabilizzato a quattro canali di nostra produzione, che permette di testare quattro batterie contemporaneamente, nonché un Velleman Registratore PCS10, con il quale un grafico della dipendenza della tensione sulle batterie di volta in volta.

Tutte le batterie vengono sottoposte a formazione prima del test: due cicli completi di carica-scarica. La misurazione della capacità della batteria inizia immediatamente dopo la carica, ad eccezione del test della corrente di autoscarica, prima del quale le batterie vengono conservate per una settimana a temperatura ambiente senza carico. Nella maggior parte dei test, ogni modello è rappresentato da due copie, ma in alcuni casi - su batterie GP e Philips, che hanno mostrato risultati inaspettatamente scarsi - abbiamo ricontrollato le misurazioni su quattro batterie. Tuttavia, nessuno dei test ha mostrato gravi discrepanze tra i diversi casi.

Poiché le curve di tensione per la maggior parte delle batterie sono simili - l'unica eccezione nell'articolo di oggi sono i prodotti NEXcell - diamo i risultati della misurazione solo in ampere-ora (A * h). Convertirli in wattora per questo motivo non influirà sull'equilibrio di potenza.

Ansmann Energy Digital (2700 mAh)

Il nostro articolo si apre con un marchio di batterie, che non è molto comune nei negozi, ma allo stesso tempo è abbastanza noto e gode di una buona reputazione tra i fotografi.

Tuttavia, le batterie Ansmann si sono comportate non più della media: nella classifica generale in nessuno dei test non sono nemmeno arrivate al centro del tavolo finale. Il ritardo rispetto ai leader in termini di capacità era di circa il 15-20%. Tuttavia, non c'erano altri problemi con loro.

Ansmann Energy Digital (2850 mAh)

Una versione più capiente delle batterie precedenti, esteriormente, a prima vista, che differisce solo nell'iscrizione sulla custodia.

Tuttavia, a un esame più attento, le differenze si sono rivelate più significative:

Come si può vedere in foto, il corpo del modello più vecchio è leggermente più grande di quello del più giovane, e il contatto positivo è realizzato, al contrario, più corto in modo da mantenere inalterate le dimensioni complessive della batteria. Sfortunatamente, in alcuni dispositivi in ​​cui il contatto positivo nel vano batteria è incassato (per evitare l'inversione accidentale della polarità della batteria), Ansmann Energy Digital 2850 potrebbe semplicemente non funzionare: appoggeranno contro il case del dispositivo e semplicemente non raggiungeranno il suo contatto positivo. A proposito, uno di questi dispositivi si è rivelato essere il nostro banco di prova: per testare queste batterie, abbiamo dovuto mettere delle piastre metalliche sotto il contatto positivo.
Ma vale la candela?.. Secondo i risultati del test, sebbene le batterie Ansmann Digital Energy 2850 abbiano superato il modello più giovane della stessa azienda, in classifica generale non sono riuscite a salire sopra il quarto posto, e hanno preso il quarto posto in un test piuttosto specifico.

Ansmann Energy Max-E (2100 mAh)

La capacità relativamente piccola di queste batterie è spiegata dal fatto che appartengono a una nuova classe di batterie: batterie Ni-MH con una corrente di autoscarica ridotta. Come sapete, nelle normali batterie durante lo stoccaggio, la capacità diminuisce gradualmente, in modo che, dopo essere state coricate per diversi mesi, si scarichino a zero. Max-E, d'altra parte, dovrebbe mantenere una carica per un tempo molto più lungo, cioè mesi o addirittura anni - questo consente, in primo luogo, di utilizzarli efficacemente in dispositivi a basso consumo energetico (ad esempio orologi, telecomandi controlli, ecc.), in secondo luogo, se necessario, utilizzare subito dopo l'acquisto, senza precarica.

Esternamente, le batterie sono abbastanza ordinarie. Le dimensioni sono standard, non avranno problemi di compatibilità con nessun dispositivo.
Alla consueta serie di test ne abbiamo aggiunto un altro: scaricare la batteria con una corrente di 500 mA senza precarica. È difficile dire quanto tempo hanno impiegato per arrivare dal produttore al negozio, e poi giacere nel negozio prima di acquistarle, ma il risultato è ovvio: le batterie appena acquistate avevano una capacità residua di circa 1,5 A * h. Le batterie convenzionali semplicemente non hanno superato tale test: senza una carica preliminare, la loro capacità si è rivelata vicina allo zero.

Camelion ad alta energia NH-AA2600 (2500 mAh)

No, non c'è nessun errore di battitura nel titolo: nonostante il numero “2600” nel nome, infatti, la capacità nominale tipica di queste batterie è di 2500 mAh.

Sulla custodia della batteria, questo è indicato in testo normale, anche se in caratteri molto piccoli.
Inoltre, nella maggior parte dei test, le batterie Camelion hanno preso con sicurezza l'ultimo posto, dimostrando una capacità reale inferiore a 2000 mAh (abbiamo testato due batterie Camelion contemporaneamente - il risultato è stato lo stesso). Allo stesso tempo, non c'è nulla di insolito nelle curve di scarica: sembrano esattamente come dovrebbero apparire i grafici per una batteria con una capacità di 2000 mAh. I tentativi con una lente di ingrandimento di trovare una stampa ancora più piccola sull'etichetta che spiegasse il risultato ottenuto non hanno avuto successo.

Duracell (2650mAh)

Il marchio Duracell è ben noto nel mercato delle batterie: difficilmente sarà facile trovare una persona che non ne abbia sentito parlare. Tuttavia, a giudicare dal design delle batterie, Duracell non le produce da sole: sono estremamente simili ai prodotti di Sanyo.

Le batterie Duracell hanno mostrato buoni risultati: pur non avendo la più alta capacità di passaporto, in un caso sono riuscite addirittura a raggiungere i primi tre.

Elettrificatore (2650 mAh)

Esattamente lo stesso design, e anche il design dell'etichetta è in qualche modo simile: siamo di nuovo davanti alle batterie Sanyo, ma questa volta vendute con il marchio Energizer.

Il risultato è stato sorprendente: nonostante la partecipazione al test di modelli di batterie con una capacità del passaporto fino a 2850 mAh, le batterie Energizer con i loro apparentemente modesti 2650 mAh hanno ottenuto il primo posto in due test di carico su tre!

GP "Serie 2700" 270AAHC (2600 mAh)

Altro "non un refuso" nel titolo: nonostante il doppio accenno di una capacità di 2700 mAh, infatti le batterie GP 270AAHC hanno una capacità tipica del passaporto di 2600 mAh.

Come al solito, questo è scritto in caratteri piccoli - un po' sotto il grande, quasi in tutto il corpo, il numero "2700".
Il risultato in classifica generale si è rivelato piccolo: ottavo posto nelle prove con un carico elevato e solo il penultimo, con una capacità appena superiore a 2000 mA * h, a un carico di 500 mA.

GP ReCyko + 210AAHCB (2050 mAh)

ReCyko+ è un'altra serie di batterie a bassa corrente di autoscarica, pronte all'uso subito dopo l'acquisto e adatte all'utilizzo in dispositivi a basso consumo energetico.

La capacità di targa della batteria differisce da quella indicata nel suo nome ("210AAHCB") di 50 mA * h verso il basso.
La promessa diminuzione della corrente di autoscarica nei test è stata confermata: una nuova, solo da negozio, la batteria è stata in grado di dare circa 1,7 A * h senza carica preliminare. Ricordiamo ai lettori che diverse batterie "ordinarie" che abbiamo provato in tali condizioni non hanno potuto dare nulla, immediatamente "cedendo" sotto carico a zero.

NEXcell (2300 mAh)

I prodotti dell'azienda non troppo nota NEXcell si attraggono per il loro prezzo basso: una confezione da quattro pezzi costa meno di duecento rubli.

Formalmente, non ci sono trucchi sporchi: il valore di 2300 mAh è indicato direttamente come capacità di targa tipica delle batterie.
Ahimè, in realtà il quadro è più triste. In tutti i casi, le batterie NEXcell sono state negli ultimi tre, e nel test più difficile, con un carico costante di 2,5 A, hanno preso l'ultimo posto, e con un ritardo catastrofico: rispetto a un carico di 500 mA, la capacità della batteria "affondato" di più della metà ... Allo stesso tempo, la capacità di altre batterie dipendeva molto poco dal carico.

La spiegazione è semplice: le batterie NEXcell hanno una resistenza interna molto elevata. Guarda il grafico della scarica impulsiva: il bordo superiore della striscia su di esso corrisponde alla tensione a vuoto, quello inferiore a un carico di 2,5 A. Di conseguenza, la larghezza della linea è uguale alla caduta di tensione della batteria sotto carico , che è determinato dalla sua resistenza interna - e se le altre batterie hanno una caduta di circa 0,1 V, allora NEXcell ne ha il doppio. Per questo motivo, sotto carico pesante, la tensione sulla batteria diminuisce notevolmente e, di conseguenza, scende rapidamente al di sotto del valore massimo consentito di 0,9 V.

Quindi, sebbene con un carico medio (500 mA) le batterie NEXcell abbiano prestazioni più o meno accettabili, con correnti più gravi o non saranno in grado di funzionare affatto o perderanno notevolmente di capacità. E ad esempio, per le torce, tali caratteristiche delle batterie comporteranno un tempo di ricarica notevolmente più lungo per un condensatore ad alta tensione.

NEXcell (2600 mAh)

Il prossimo modello di batterie NEXcell ha una capacità di 2600 mA * h e un prezzo di 220 rubli per quattro pezzi.

Non ci sono differenze esterne, ma i risultati del test differiranno? ..
Le condizioni del paziente, come dicono i medici, sono costantemente difficili: in tutti i test - posti alla fine del tavolo del torneo. Il risultato non è così catastrofico come quello del modello da 2300 mAh, ma il problema della resistenza interna raddoppiata non è sparito: sotto carico pesante la batteria si "abbassa" notevolmente.

In generale, ora sono apparse in vendita batterie NEXcell con una capacità di 2700 mAh, tuttavia, dopo aver guardato ancora una volta i risultati dei due modelli sopra descritti, abbiamo deciso di non perdere tempo a testarle. Come batterie economiche per dispositivi con un consumo energetico relativamente basso, i prodotti NEXcell sono adatti, ma per qualcosa di più serio non dovrebbero essere usati.

Philips MultiLife (2600 mAh)

Le batterie Philips sono state in grado di sorprenderci immediatamente, purtroppo in modo negativo. Hanno lo stesso inconveniente dell'Ansmann Energy Digital 2850 discusso sopra: le maggiori dimensioni del case, motivo per cui in alcuni dispositivi semplicemente non raggiungono il contatto positivo. E se nel caso di Ansmann si potrebbe almeno fare riferimento a una grande capacità del passaporto, allora per le batterie Philips viene dichiarata una 2600 mAh piuttosto modesta.

Allo stesso tempo, le batterie Philips non hanno mostrato alcun successo nei test, negli stress test occupano costantemente posti nel mezzo dell'elenco. Qualsiasi motivo per acquistare un MultiLife è quindi difficile da trovare: la capacità media e potenziali problemi di compatibilità dovuti all'aumento delle dimensioni del case.

Philips MultiLife (2700 mAh)

La nuova versione delle batterie MultiLife da 100 mAh ha aumentato la capacità della targhetta, ma allo stesso tempo ha mantenuto le dimensioni non standard del case e, di conseguenza, potenziali problemi di compatibilità.

È interessante notare che entrambe le serie di batterie MultiLife hanno la stessa capacità minima di 2500 mAh. In altre parole, è aumentata non solo la capacità tipica del passaporto, ma anche la diffusione dei parametri tra le diverse copie.
Tuttavia, in tutti i test Philips MultiLife 2700 mAh ha mostrato un risultato migliore rispetto alle controparti da 2600 mAh della serie e con un carico di 500 mA è persino riuscito a raggiungere il terzo posto. Anche se il verdetto finale non cambia da questo: dimensioni non standard possono portare a incompatibilità con dispositivi specifici, quindi è meglio astenersi dall'acquistare queste batterie.

Sanyo HR-3U (2700 mAh)

Sanyo è uno dei maggiori produttori di batterie e abbiamo già testato i suoi prodotti sopra, commercializzati con i marchi Duracell ed Energizer. Tuttavia, quelle erano batterie con una capacità del passaporto di 2650 mAh, ma ora abbiamo in mano un modello da 2700 mAh. Sta solo arrotondando un numero o qualche altro accumulatore?

Le dimensioni del Sanyo HR-3U sono completamente standard, il che dopo le batterie Philips è piacevolmente piacevole - non sono necessarie più piastre metalliche per garantire un contatto affidabile della batteria con il carico nella nostra configurazione di prova.

Si noti che con una capacità tipica del passaporto di 2700 mA * h, il minimo può essere inferiore di 200 mA * h, a causa della dispersione dei parametri tra le diverse copie.
È interessante notare che nei test di carico con correnti elevate, il Sanyo 2700 mAh è rimasto notevolmente indietro rispetto alle batterie Energizer e Duracell con una capacità di 2650 mAh, infatti, prodotte dalla stessa Sanyo, ma a una corrente di 500 mA, tutte e tre hanno mostrato lo stesso risultati.

Accumulatore di alimentazione Varta (2700 mAh)

Varta è un meritato e noto produttore di batterie, che, purtroppo, si trova raramente in vendita nei negozi russi. Tuttavia, siamo stati fortunati e siamo riusciti ad acquistare tre modelli di batterie Varta.

I Varta Power Accu hanno una capacità del passaporto di 2700 mAh e, come ci assicura l'etichetta, sono progettati per una ricarica rapida (come tale, presumibilmente, intendiamo una ricarica di 15 minuti con una corrente elevata - non il modo migliore, ma conveniente se è necessario prepararsi all'uso delle batterie). Il design del coperchio del contatto positivo è piuttosto insolito: sembra molto più semplice nelle batterie di altre aziende. Non c'è però nessuna differenza tecnica, in ogni caso sono presenti dei fori vicino al contatto per scaricare la pressione interna in eccesso se la batteria viene caricata in modo errato.
In due test di carico, le batterie Varta Power Accu hanno ottenuto un onorevole secondo posto, in ritardo rispetto alle batterie Energizer di letteralmente 10 mAh: questo è un errore di misurazione inferiore. Nel terzo, con una corrente di 500 mA, sono diventati i primi in assoluto.

Varta Professional (2700 mAh)

Con la stessa capacità di targa, il nome della prossima serie di batterie Varta suggerisce che dovrebbero essere leggermente migliori del "semplice" Power Accu.

Le differenze esterne, tuttavia, si riducono a etichette diverse.
I risultati sono un po' scoraggianti: sebbene il Varta Professional abbia ottenuto buoni risultati in tutti i test, era leggermente indietro rispetto al Power Accu. La differenza è piccola, quindi in linea di principio queste serie possono essere considerate identiche nelle loro reali caratteristiche.

Varta Ready2Use (2100 mAh)

Il nostro test è completato da un altro "fegato lungo" - batterie con una corrente di autoscarica ridotta, questa volta prodotta da Varta.

Il loro risultato, tuttavia, differisce poco dai due modelli simili discussi sopra: GP ReCyko + e Ansmann Max-E. La gamma di capacità tra questi tre modelli è ridotta e ciascuno di essi ha ottenuto il primo posto una volta, in tre stress test.

Senza precarica - subito dopo l'acquisto - i Ready2Use sono stati in grado di erogare poco più di 1,6 A*h con un carico di 500 mA, confermando così che sono davvero pronti per l'uso.

Prove di carico

Dopo aver considerato le batterie separatamente, riassumiamo i risultati delle misurazioni in diagrammi: in questo modo è più facile comprendere sia l'equilibrio di potenza tra partecipanti specifici, sia le varie tendenze generali. In tutti gli schemi, tre modelli con autoscarica ridotta verranno allocati in un gruppo separato.

Forse il test più rilevante da un punto di vista pratico: un carico di 500 mA, in ordine di grandezza corrispondente a molti dispositivi in ​​cui vengono utilizzate le batterie: torce elettriche, giocattoli per bambini, fotocamere ...

In testa sono due batterie Varta, seguite da un folto gruppo di quattro modelli, tre dei quali realizzati da Sanyo. Gli accumulatori Ansmann, nonostante la potenza nominale più elevata tra i modelli presentati, non hanno ottenuto un notevole successo. L'outsider assoluto è la batteria Camelion, direttamente di fronte ad essa ci sono GP, NEXcell e il modello Ansmann più giovane.

Tutte e tre le batterie con autoscarica ridotta sono abbastanza vicine tra loro: la differenza tra loro è inferiore al cinque percento.

Va notato che non un singolo modello ha mostrato la capacità di targa, ma in generale non ne consegue che tutti i produttori ci stanno ingannando: la capacità misurata dipende in una certa misura dalle condizioni in cui sono state effettuate queste misurazioni.

Con una corrente di carico elevata - 2,5 A - le batterie Energizer (Sanyo) prendono il comando, Varta le segue con un margine minimo e Sanyo chiude di nuovo le prime tre, ma sotto l'etichetta Duracell. Allo stesso tempo, è interessante notare che le batterie "native" Sanyo da 2700 mAh sono notevolmente indietro rispetto ai leader.

Le batterie GP sono state in grado di ripristinare parte della loro reputazione avvicinandosi al centro della lista. Camelion ha confermato ancora una volta che la loro capacità reale è abbastanza lontana dai 2500 mAh promessi (si noti che con un aumento della corrente 5 volte, da 500 a 2500 mA, il loro risultato è cambiato poco - questo indica l'assenza di gravi problemi interni , in in altre parole, le batterie sono buone... semplicemente non hanno la capacità indicata sull'etichetta). Entrambi i modelli NEXCell hanno ceduto molto a causa dell'elevata resistenza interna: questo è esattamente il problema interno della batteria e significa che non è affatto destinato a carichi pesanti.

Le batterie con bassa autoscarica mostrano nuovamente risultati simili e, rispetto al test da 500 mA, il leader e l'outsider hanno cambiato posto. Ma, ancora una volta, la differenza tra loro è piccola e puoi chiudere gli occhi su di essa.

Scarica a impulsi - in cui tra impulsi di corrente di 2,25 secondi con un'ampiezza di 2,5 A, la batteria ha 6 secondi per recuperare - la disposizione cambia poco. I leader sono ancora Varta ed Energizer, Ansmann è risalito al quarto posto. I risultati di Sanyo HR-3U sono in qualche modo sorprendenti e sconvolgenti, mentre i prodotti NEXcell e Camelion hanno preso il solito ultimo posto.

È interessante notare che una tale modalità di scarica in generale si è rivelata la più semplice per le batterie: i risultati sono cresciuti rispetto ai test precedenti, alcuni modelli hanno persino superato la capacità del passaporto.

Autoscarica delle batterie in 1 settimana

Considerando i suddetti modelli con una bassa corrente di autoscarica, capaci di rimanere inattivi per mesi, quasi senza perdere capacità, abbiamo già detto che erano tutti pronti per l'uso subito dopo il disimballaggio, senza carica preliminare - con una capacità del passaporto di circa 2 A * h in una situazione del genere, hanno dato 1,5-1,7 A * h. Da ciò è ovvio che le dichiarazioni dei produttori non sono una frase vuota, batterie come Ansmann Max-E, GP ReCyko+ e Varta Ready2Use possono infatti essere conservate per mesi cariche, e possono essere utilizzate anche in dispositivi con poca consumo di energia.

Per motivi di purezza dell'esperimento, abbiamo anche provato a caricare diverse batterie Ni-MH "ordinarie" appena acquistate con una capacità del passaporto di 2600-2700 mAh con una corrente di 500 mA. Il risultato è stato il previsto: senza una ricarica preliminare, non possono funzionare, sotto qualsiasi carico evidente, la tensione scende quasi istantaneamente al di sotto di 1 V.

Tuttavia, a quale durata di conservazione inizia a farsi sentire la differenza tra i diversi tipi di batterie? Dopotutto, i tre modelli sopra menzionati hanno non solo una corrente di autoscarica inferiore, ma anche una capacità del passaporto inferiore.

Per scoprirlo, abbiamo tenuto le batterie cariche per una settimana, dopodiché abbiamo misurato la loro capacità sotto un carico di 500 mA e confrontata con la capacità subito dopo la ricarica.

In termini percentuali, i primi due posti sono stati occupati da modelli con bassa autoscarica, e solo Ansmann Max-E ha deluso, avendo perso il 10% di capacità. Circa la metà delle batterie "convenzionali" ha perso dal 7 al 10% della propria capacità, prestazioni inaspettatamente scarse delle batterie Philips MultiLife 2600, che hanno perso più di un quarto della loro carica. Anche le batterie GP non hanno funzionato bene.

Si noti che in due casi anche batterie più grandi hanno mostrato perdite maggiori: si tratta di Ansmann Energy Digital e NEXcell.

In altre parole, se subito dopo aver caricato Ansmann a 2850 mA*h ha una capacità davvero maggiore di Ansmann a 2700 mA*h, allora dopo pochi giorni la situazione non è così netta. Diamo un'occhiata alla tabella con le capacità delle batterie dopo una settimana di esposizione:

Tutte le posizioni di testa sono strettamente occupate da Varta (primi due posti) e Sanyo (dal terzo al quinto posto) - non c'è, in generale, nulla da discutere, il successo di queste aziende è assolutamente ovvio.

Ma tra coppie di batterie dello stesso produttore, ma con capacità diverse, la situazione è interessante. Il Philips 2700 è stato in grado di bypassare il Philips 2600, ma questo non è sorprendente, considerando quanto sia stato disastroso l'ultimo, che ha superato tutti e tutto in corrente di autoscarica. Ma in coppia Ansmann 2700/2850 e NEXcell 2300/2600, dopo una settimana di riposo, hanno avuto la meglio i modelli con una capacità di passaporto inferiore.

Separatamente, vale la pena notare che le batterie con una bassa corrente di autoscarica non hanno dimostrato alcun vantaggio decisivo in una settimana, dovrebbero essere guidate se è necessario un intervallo significativamente più lungo tra le ricariche.

Conclusione

Bene, è il momento di riassumere e formulare raccomandazioni. Esaminiamo prima i produttori ...

Naturalmente, i leader nei test tra i modelli con una capacità di 2500 mAh e oltre erano le batterie Varta e Sanyo (comprese quelle vendute con i marchi Energizer e Duracell, così come alcune altre, ad esempio Sony). In termini di frequenza dei successi nei primi tre, nessuno poteva competere con loro e nel test per l'autoscarica settimanale, hanno preso da soli i primi cinque posti.

I vecchi modelli di batterie Ansmann Energy Digital (2850 mAh) e Philips MultiLife (2700 mAh) sono rimasti per lo più nel mezzo, una volta cadendo al terzo posto. E si potrebbero chiamarli contadini medi, in linea di principio, non molto indietro rispetto ai leader e abbastanza degni dei loro soldi, se non per un "ma" - le dimensioni aumentate del caso. Per questo motivo, questi modelli potrebbero semplicemente essere incompatibili con alcuni dispositivi, quindi ti consigliamo di non rischiare e di prestare attenzione ad altre batterie.

Le batterie GP si sono comportate piuttosto male. Non solo il loro produttore inganna gli acquirenti con la marcatura (la capacità tipica del passaporto della serie 2700 non è 2700, come si potrebbe pensare, ma 2600 mAh), ma i risultati reali non sono impressionanti: bassa capacità e alta corrente di autoscarica.

Nel caso di Camelion, non solo la grande scritta "2600" non corrisponde alla loro capacità del passaporto (pari a 2500 mA * h), ma in pratica assomigliano molto a batterie con una capacità di circa 2000 mA * h. Hanno una piccola corrente di autoscarica, una piccola resistenza interna, ma quando si acquistano queste batterie bisogna ricordare che non hanno nulla a che fare con 2500 mAh.

I prodotti NEXcell sono gli unici a mostrare problemi fondamentali nei nostri test, non solo un'etichettatura scorretta. Queste batterie hanno il doppio della resistenza interna di tutti gli altri modelli testati, e quindi sopportano molto male un carico pesante.

E, infine, tre modelli di batterie con bassa autoscarica - Varta Ready2Use, GP ReCyko + e Ansmann Max-E - hanno funzionato approssimativamente alla pari. Sì, infatti possono essere utilizzati subito dopo l'acquisto, senza precarica.

Su cosa concentrarsi in generale quando si scelgono le batterie? Ecco alcuni suggerimenti:

La capacità effettiva delle batterie, come hanno mostrato le nostre misurazioni, dipende più dal produttore che dai numeri sull'etichetta - Sanyo (2650 mAh) e Varta (2700 mAh) hanno superato con sicurezza Ansmann (2850 mAh).
Non inseguire una grande capacità di passaporto. Le batterie con una capacità maggiore hanno spesso un'elevata corrente di autoscarica, il che significa che se le si utilizza non immediatamente dopo la ricarica, ma per diversi giorni, le batterie con una capacità nominale inferiore potrebbero essere più efficienti.
Al momento dell'acquisto, prestare attenzione alle dimensioni della batteria. Tre dei modelli che abbiamo testato - due batterie Philips e una Ansmann - avevano un case sovradimensionato, che non funzionava su tutti i dispositivi.
Considera in anticipo quanto utilizzerai le batterie. Se prevedi di caricarli almeno una volta alla settimana, dovresti prestare attenzione ai modelli con una capacità del passaporto di circa 2700 mAh. Se le batterie devono essere caricate per un lungo periodo (molto più di una settimana) "per ogni evenienza" o utilizzate in dispositivi a basso consumo, ad esempio telecomandi o orologi, la preferenza va data a modelli con una ridotta autonomia corrente di scarica, nonostante la loro minore capacità di passaporto.

P.S. Qualche parola sulla base su cui scegliere tra batterie ricaricabili e normali batterie usa e getta, puoi leggere nel nostro articolo precedente.

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Le batterie ricaricabili sono diventate la principale fonte di alimentazione per i moderni dispositivi elettronici. Le batterie Ni-MH sono considerate le più popolari, in quanto pratiche, resistenti e possono avere una maggiore capacità. Ma per la sicurezza delle caratteristiche tecniche durante l'intera vita di servizio, dovresti scoprire alcune delle caratteristiche del funzionamento delle unità di questa classe, nonché le corrette condizioni di carica.

Batterie Ni-MH standard

Come caricare correttamente le batterie Ni-MH

Quando inizi a caricare qualsiasi dispositivo di archiviazione autonomo, che si tratti di una batteria di un semplice smartphone o di una batteria ad alta capacità di un camion, iniziano una serie di processi chimici, a causa dei quali si verifica l'accumulo di energia elettrica. L'energia ricevuta dal dispositivo di accumulo non scompare, parte di essa viene spesa per la ricarica e una certa percentuale viene spesa per il calore.

Il parametro in base al quale viene determinata l'efficienza della ricarica della batteria è chiamato efficienza di un dispositivo di archiviazione autonomo. L'efficienza consente di determinare come il rapporto tra lavoro utile e le sue perdite inutili spese per il riscaldamento. E in questo parametro, le batterie e le batterie al nichel-metallo idruro sono molto inferiori ai dispositivi di accumulo Ni-Cd, poiché troppa energia spesa per la loro carica viene contemporaneamente spesa per il riscaldamento.

Lo stoccaggio dell'idruro di nichel-metallo può essere ricostruito da solo

Per caricare la batteria NiMH in modo rapido e corretto, è necessario impostare la corrente corretta. Questo valore è determinato in base a un parametro come la capacità di una fonte di alimentazione autonoma. Puoi aumentare la potenza attuale, ma questo dovrebbe essere fatto in determinate fasi della ricarica.

Sono stati individuati tre tipi di ricarica specifici per le batterie al nichel-metallo idruro:

• gocciolare. Perde a scapito della durata della batteria, non si ferma nemmeno dopo aver raggiunto il 100% di carica. Ma con la carica di mantenimento viene generata la quantità minima di calore.
• Veloce. Seguendo il nome, possiamo dire che questo tipo di ricarica è un po' più veloce, a causa di questa tensione di ingresso entro 0,8 Volt. Allo stesso tempo, il livello di efficienza aumenta al 90%, che è considerato un ottimo indicatore.
• Modalità di carica. Necessario per caricare l'unità alla massima capacità. Questa modalità viene eseguita utilizzando una bassa corrente per 30-40 minuti.

Qui è dove finiscono le caratteristiche della carica, ora dovresti considerare ogni modalità in modo più dettagliato.

Funzioni di ricarica a goccia

La caratteristica principale della carica a goccia delle batterie NiZn, così come delle batterie Ni-MH, è quella di ridurne il riscaldamento durante l'intero processo, che può durare fino al ripristino della piena capacità del drive.

Caricabatterie standard per batterie Ni-MH

Cosa c'è di straordinario in questo tipo di ricarica:

• Una piccola corrente, rispettivamente - l'assenza di un quadro chiaro per la differenza di potenziale. La tensione di carica può raggiungere il suo massimo senza alcun impatto negativo sulla vita del drive.
• L'efficienza è entro il 70%. Naturalmente, questo indicatore è inferiore agli altri e il tempo necessario per ripristinare completamente la capacità aumenta. Tuttavia, questo riduce il riscaldamento della batteria.

Gli indicatori di cui sopra possono essere classificati come positivi. Ora dovresti prestare attenzione alle qualità negative della ricarica a goccia.

• Il processo di recupero del gocciolamento non si interrompe nemmeno dopo il ripristino della piena capacità. L'esposizione costante anche a una piccola corrente, quando la batteria è completamente carica, la rende rapidamente inutilizzabile.
• È necessario calcolare il tempo di ricarica in base a fattori come amperaggio, tensione, ecc. Non molto conveniente e potrebbe richiedere troppo tempo per alcuni utenti.

Gli attuali alimentatori NiMH non hanno la stessa risposta alla carica di mantenimento dei modelli precedenti. Ma i produttori di caricabatterie stanno gradualmente abbandonando l'uso di un tale recupero della batteria.

Modalità di ricarica rapida per batterie Ni-MH

I valori nominali delle batterie al nichel-metallo idruro sono:

• La forza attuale è entro 1 A.
• Tensione da 0,8 V.

Vengono forniti i dati su cui basarsi. Per una modalità di ricarica rapida, è meglio impostare l'intensità della corrente pari a 0,75 A. Questo è abbastanza per ripristinare l'unità in un breve periodo di tempo e allo stesso tempo non ridurne la vita operativa. Se la corrente aumenta di più di 1 A, la conseguenza potrebbe essere un rilascio di emergenza di pressione, a cui si apre la valvola di rilascio.

Caricabatterie con letture accurate dell'amperaggio

Affinché la modalità di ricarica rapida non danneggi la batteria, è necessario monitorare la fine del processo stesso. L'efficienza del recupero rapido della capacità è di circa il 90%, che è considerata un ottimo indicatore. Ma alla fine del processo di carica, l'efficienza diminuisce drasticamente e la conseguenza di tale calo non è solo il rilascio di una grande quantità di calore, ma anche un forte aumento della pressione. Naturalmente, tali indicatori influiscono negativamente sulla longevità dell'unità.

Il processo di ricarica rapida consiste in diverse fasi, che dovrebbero essere considerate in modo più dettagliato.

Conferma della disponibilità di indicatori di carica

Sequenza del processo:

1. Viene fornita una corrente preliminare ai poli dell'azionamento, che non è superiore a 0,1 A.
2. La tensione di carica è entro 1,8 V. Un valore più alto non avvierà la ricarica rapida della batteria.

Cella al nichel metallo idruro di media capacità

La logica nei caricabatterie è programmata per nessuna batteria. Ciò significa che se la tensione di uscita è superiore a 1,8 V, il caricabatterie percepirà tale indicatore come una mancanza di una fonte di alimentazione. Un'elevata differenza di potenziale si verifica anche quando la batteria è danneggiata.

Diagnostica della capacità dell'alimentatore

Prima di iniziare il ripristino della capacità, il caricabatterie deve determinare il livello di carica della fonte di alimentazione, quindi un processo di ripristino rapido non può iniziare se è completamente scarica e la differenza di potenziale è inferiore a 0,8 V.

Per ripristinare la capacità parziale dello stoccaggio dell'idruro di nichel-metallo, viene fornita una modalità aggiuntiva: una carica preliminare. Questa è una modalità delicata che consente alla batteria di riattivarsi. Viene utilizzato non solo dopo il completo ripristino della capacità, ma anche durante la conservazione a lungo termine della batteria.

Va ricordato che per mantenere la vita operativa degli alimentatori al nichel-metallo idruro, non possono essere completamente scaricati. Oppure, se non c'è altra via d'uscita, fallo il meno possibile.

Cos'è la precarica? Caratteristiche del processo

Per sapere come caricare correttamente una batteria, è necessario comprendere il processo di precarica.

La caratteristica principale della modalità di ripristino della capacità preliminare è che viene assegnato un determinato periodo di tempo, non più di 30 minuti. L'intensità della corrente è impostata nell'intervallo da 0,1 A a 0,3 A. Con tali parametri, non si verifica alcun riscaldamento indesiderato e la batteria può "svegliarsi" con calma. Se la differenza di potenziale supera 0,8 V, la precarica viene automaticamente disattivata e inizia la fase successiva di ripristino della capacità.

Varietà di prodotti al nichel idruro metallico

Se, dopo 30 minuti, la tensione di alimentazione non ha raggiunto 0,8 V, questa modalità viene terminata, poiché il caricabatterie rileva l'alimentazione difettosa.

Ricarica rapida della batteria

Questa fase è l'unica, la ricarica rapida della fonte di alimentazione. Si procede con l'obbligatorietà del rispetto di alcuni parametri fondamentali:

• Controllo sulla forza attuale, che dovrebbe essere compresa tra 0,5-1 A.
• Controllo sugli indicatori temporali.
• Confronto continuo di potenziali differenze. Disabilitare il processo di ripristino se questo indicatore scende di 30 mV.

È molto importante monitorare la variazione dei parametri di tensione, poiché al termine della ricarica rapida, la batteria inizia a riscaldarsi rapidamente. Pertanto, la memoria include nodi separati responsabili del monitoraggio della tensione dell'alimentatore. Il metodo di controllo della tensione delta è usato specialmente per questo. Ma alcuni produttori di memoria utilizzano sviluppi moderni che spengono il dispositivo in assenza di cambiamenti nella differenza potenziale.

Un'opzione più costosa è l'installazione di un termoregolatore. Ad esempio, quando la temperatura dell'unità Ni-MH aumenta, la modalità di ripristino rapido viene automaticamente disabilitata. Ciò richiede costosi sensori di temperatura o circuiti elettronici, rispettivamente, il prezzo del caricabatterie stesso aumenta.

Ricaricare

Questa fase è molto simile alla precarica di una batteria, in cui la corrente è impostata su 0,1-0,3 A e l'intero processo non richiede più di 30 minuti. La ricarica è necessaria, poiché è questo che consente di equalizzare le cariche elettroniche nella fonte di alimentazione e aumentare la sua vita operativa. Ma con un recupero più lungo, al contrario, si verifica una distruzione accelerata della batteria.

Caratteristiche della ricarica super veloce

C'è un altro importante concetto di recupero della batteria Ni-MH: la ricarica ultrarapida. Che non solo ripristina rapidamente la fonte di alimentazione, ma ne estende anche la vita operativa. Ciò è dovuto a una caratteristica interessante delle batterie Ni-MH.

Gli alimentatori a idruri metallici possono essere caricati con correnti maggiori, ma solo dopo aver raggiunto il 70% della capacità. Se salti questo momento, il parametro sovrastimato della forza attuale porterà solo alla rapida distruzione della batteria. Sfortunatamente, i produttori di caricabatterie considerano l'installazione di tali unità di controllo sui loro prodotti troppo costosa e utilizzano una ricarica rapida più semplice.

Comodi alimentatori a dito

La ricarica ultrarapida deve essere eseguita solo su batterie nuove. Correnti più elevate portano a un rapido riscaldamento, la cui fase successiva è l'apertura della valvola di intercettazione della pressione. Dopo aver aperto la valvola di intercettazione, l'accumulatore di nichel non può essere recuperato.

Scegliere un caricabatterie per batterie Ni-MH

Alcuni produttori di caricabatterie si stanno orientando verso prodotti realizzati appositamente per la ricarica di batterie Ni-MH. E questo è comprensibile, dal momento che questi alimentatori sono i più grandi in molti dispositivi elettronici.

È necessario considerare più in dettaglio la funzionalità dei caricabatterie creati appositamente per ripristinare la capacità delle batterie al nichel-idruro metallico.

• La presenza obbligatoria di diverse funzioni protettive, che sono formate da una certa combinazione di alcuni radioelementi.
• La presenza di una modalità manuale o automatica per la regolazione della forza attuale. Questo è l'unico modo per impostare le diverse fasi di ricarica. La differenza di potenziale è di solito presa costante.
• Ricarica automatica della batteria, anche al raggiungimento del 100% della capacità. Ciò consente di mantenere costantemente i parametri di base del generatore, senza comprometterne la vita operativa.
• Riconoscimento delle fonti attuali operanti in modo diverso. Un parametro molto importante, poiché alcuni tipi di batterie, con troppa corrente di carica, possono esplodere.

Anche quest'ultima funzione appartiene alla categoria special e richiede l'installazione di un algoritmo speciale. Pertanto, molti produttori preferiscono abbandonarlo.

Gli alimentatori Ni-MH sono famosi per la loro durata, facilità d'uso e prezzo accessibile. Molti utenti hanno già apprezzato le qualità positive di questi prodotti.

Questo articolo sulle batterie all'idruro di nichel metallico (Ni-MH) è stato a lungo un classico su Internet in Russia. consiglio di leggere...

Le batterie al nichel-metallo idruro (Ni-MH) sono analoghe alle batterie al nichel-cadmio (Ni-Cd) in termini di design e alle batterie al nichel-idrogeno in termini di processi elettrochimici. L'energia specifica delle batterie Ni-MH è significativamente superiore all'energia specifica delle batterie Ni-Cd e idrogeno (Ni-H2)

VIDEO: Batterie all'idruro di nichel metallico (NiMH)

Caratteristiche comparative delle batterie

Parametri	Ni-Cd	Ni-H2	Ni-MH
Tensione nominale, V	1.2	1.2	1.2
Energia specifica: Wh/kg | Wh / L	20-40 60-120	40-55 60-80	50-80 100-270
Vita utile: anni | cicli	1-5 500-1000	2-7 2000-3000	1-5 500-2000
Autoscarica,%	20-30 (per 28 giorni)	20-30 (per 1 giorno)	20-40 (per 28 giorni)
Temperatura di lavoro, ° С	-50 — +60	-20 — +30	-40 — +60

*** La grande dispersione di alcuni parametri nella tabella è causata dal diverso scopo (design) delle batterie. Inoltre, la tabella non include i dati sulle batterie moderne con bassa autoscarica.

Storia della batteria Ni-MH

Lo sviluppo delle batterie ricaricabili al nichel-metallo idruro (Ni-MH) è iniziato negli anni '50 e '70 del secolo scorso. Il risultato è stato un nuovo modo di immagazzinare l'idrogeno nelle batterie al nichel-idrogeno utilizzate nei veicoli spaziali. Nel nuovo elemento, l'idrogeno si è accumulato nelle leghe di alcuni metalli. Negli anni '60 sono state trovate leghe che assorbono 1000 volte il proprio volume di idrogeno. Queste leghe sono composte da due o più metalli, uno dei quali assorbe l'idrogeno, e l'altro è un catalizzatore che favorisce la diffusione degli atomi di idrogeno nel reticolo metallico. Il numero di possibili combinazioni di metalli utilizzati è praticamente illimitato, il che consente di ottimizzare le proprietà della lega. Per creare batterie Ni-MH, era necessario creare leghe efficienti a bassa pressione di idrogeno e temperatura ambiente. Attualmente il lavoro per la creazione di nuove leghe e tecnologie per la loro lavorazione continua in tutto il mondo. Le leghe di nichel con metalli delle terre rare possono fornire fino a 2000 cicli di carica-scarica della batteria con una diminuzione della capacità dell'elettrodo negativo di non più del 30%. La prima batteria Ni-MH, che utilizzava LaNi5 come principale materiale attivo di un elettrodo di idruro metallico, fu brevettata da Bill nel 1975. Nei primi esperimenti con leghe di idruro di metallo, le batterie di idruro di nichel erano instabili e la capacità della batteria richiesta poteva non essere raggiunto. Pertanto, l'uso industriale delle batterie Ni-MH è iniziato solo a metà degli anni '80 dopo la creazione della lega La-Ni-Co, che consente l'assorbimento elettrochimicamente reversibile dell'idrogeno per oltre 100 cicli. Da allora, il design delle batterie ricaricabili Ni-MH è stato continuamente migliorato per aumentare la loro densità energetica. La sostituzione dell'elettrodo negativo ha permesso di aumentare il carico delle masse attive dell'elettrodo positivo di 1,3-2 volte, il che determina la capacità della batteria. Pertanto gli accumulatori Ni-MH hanno caratteristiche energetiche specifiche molto più elevate rispetto agli accumulatori Ni-Cd. Il successo della distribuzione delle batterie al nichel-metallo idruro è stato assicurato dall'elevata densità energetica e dalla non tossicità dei materiali utilizzati nella loro produzione.

Processi di base delle batterie Ni-MH

Nelle batterie Ni-MH, un elettrodo all'ossido di nichel viene utilizzato come elettrodo positivo, come in una batteria al nichel-cadmio, e un elettrodo in lega di terre rare al nichel che assorbe l'idrogeno viene utilizzato invece di un elettrodo di cadmio negativo. Sull'elettrodo positivo di ossido-nichel della batteria Ni-MH, la reazione procede:

Ni (OH) 2 + OH- → NiOOH + H 2 O + e - (carica) NiOOH + H 2 O + e - → Ni (OH) 2 + OH - (carica)

All'elettrodo negativo, il metallo con idrogeno assorbito viene convertito in un idruro metallico:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (carica) MH + OH - → M + H 2 O + e - (scarica)

La reazione generale in una batteria Ni-MH è scritta come segue:

Ni (OH) 2 + M → NiOOH + MH (carica) NiOOH + MH → Ni (OH) 2 + M (carica)

L'elettrolita non partecipa alla principale reazione di formazione di corrente. Dopo aver riportato il 70-80% della capacità e in caso di sovraccarico, l'ossigeno inizia ad evolvere all'elettrodo di ossido di nichel,

2OH- → 1 / 2O 2 + H2O + 2e - (sovraccarico)

che viene ripristinato all'elettrodo negativo:

1/2O 2 + H 2 O + 2e - → 2OH - (ricarica)

Le ultime due reazioni forniscono un ciclo di ossigeno chiuso. Quando l'ossigeno viene ridotto, viene fornito un ulteriore aumento della capacità dell'elettrodo di idruro metallico a causa della formazione del gruppo OH.

Progettazione di elettrodi di batterie Ni-MH

Elettrodo di idrogeno in metallo

Il materiale principale che determina le caratteristiche di una batteria Ni-MH è una lega che assorbe l'idrogeno, in grado di assorbire 1000 volte il proprio volume di idrogeno. Le più diffuse sono le leghe del tipo LaNi5, in cui parte del nichel è sostituita da manganese, cobalto e alluminio per aumentare la stabilità e l'attività della lega. Per ridurre i costi, alcune aziende manifatturiere utilizzano il mish-metal al posto del lantanio (Mm, che è una miscela di elementi delle terre rare, il loro rapporto nella miscela è vicino a quello dei minerali naturali), che, oltre al lantanio, include anche cerio, praseodimio e neodimio. Durante il ciclo di carica-scarica, il reticolo cristallino delle leghe che assorbono l'idrogeno si espande e si contrae del 15-25% a causa dell'assorbimento e del desorbimento dell'idrogeno. Tali cambiamenti portano alla formazione di cricche nella lega a causa dell'aumento delle sollecitazioni interne. La fessurazione provoca un aumento dell'area superficiale, che si corrode se esposta all'elettrolita alcalino. Per questi motivi, la capacità di scarica dell'elettrodo negativo diminuisce gradualmente. In una batteria con una quantità limitata di elettrolita, ciò crea problemi associati alla ridistribuzione dell'elettrolita. La corrosione della lega porta alla passività chimica della superficie a causa della formazione di ossidi e idrossidi resistenti alla corrosione, che aumentano la sovratensione della principale reazione generatrice di corrente dell'elettrodo di idruro metallico. La formazione di prodotti di corrosione avviene con il consumo di ossigeno e idrogeno dalla soluzione elettrolitica, che a sua volta provoca una diminuzione della quantità di elettrolita nella batteria e un aumento della sua resistenza interna. Per rallentare i processi indesiderati di dispersione e corrosione delle leghe, che determinano la durata delle batterie Ni-MH, vengono utilizzati due metodi principali (oltre a ottimizzare la composizione e la modalità di produzione della lega). Il primo metodo consiste nella microincapsulazione di particelle di lega, ad es. nel ricoprire la loro superficie con un sottile strato poroso (5-10%) - in peso di nichel o rame. Il secondo metodo, che ha trovato attualmente l'uso più diffuso, consiste nel trattare la superficie delle particelle di lega in soluzioni alcaline con formazione di film protettivi permeabili all'idrogeno.

Elettrodo all'ossido di nichel

Nella produzione di massa, gli elettrodi di ossido di nichel sono fabbricati nelle seguenti modifiche strutturali: lamellare, lamellare sinterizzato (cermet) e pressato, inclusa la compressa. Negli ultimi anni hanno iniziato ad essere utilizzati elettrodi in feltro lamellare e in schiuma.

Elettrodi lamellari

Gli elettrodi lamellari sono un insieme di scatole perforate interconnesse (lamelle) costituite da una sottile striscia di acciaio nichelato (0,1 mm di spessore).

Elettrodi sinterizzati (cermet)

elettrodi di questo tipo sono costituiti da una base porosa (con una porosità di almeno il 70%) di cermet, nei cui pori si trova la massa attiva. La base è costituita da polvere di nichel carbonile finemente dispersa, che, in miscela con carbonato di ammonio o urea (60-65% di nichel, il resto è un riempitivo), viene pressata, rullata o spruzzata su una rete di acciaio o nichel. Quindi la maglia con la polvere viene sottoposta a trattamento termico in atmosfera riducente (di solito in atmosfera di idrogeno) a una temperatura di 800-960 ° C, mentre il carbonato di ammonio o urea si decompone e volatilizza, e il nichel viene sinterizzato. Le basi così ottenute hanno uno spessore di 1-2,3 mm, una porosità dell'80-85% e un raggio dei pori di 5-20 micron. La base viene alternativamente impregnata con una soluzione concentrata di nitrato di nichel o solfato di nichel e una soluzione alcalina riscaldata a 60-90 ° C, che induce la precipitazione di ossidi e idrossidi di nichel. Attualmente viene utilizzato anche il metodo elettrochimico di impregnazione, in cui l'elettrodo viene sottoposto a trattamento catodico in una soluzione di nitrato di nichel. A causa della formazione di idrogeno, la soluzione nei pori della piastra è alcalinizzata, il che porta alla deposizione di ossidi e idrossidi di nichel nei pori della piastra. Gli elettrodi a foglio sono considerati una varietà di elettrodi sinterizzati. Gli elettrodi vengono prodotti applicando su un sottile nastro di nichel perforato (0,05 mm) su entrambi i lati, mediante il metodo della polverizzazione, un'emulsione alcolica di polvere di nichel carbonile contenente leganti, sinterizzazione e ulteriore impregnazione chimica o elettrochimica con reagenti. Lo spessore dell'elettrodo è 0,4-0,6 mm.

Elettrodi pressati

Gli elettrodi pressati vengono realizzati premendo la massa attiva sotto una pressione di 35-60 MPa su una rete o un nastro perforato di acciaio. La massa attiva è costituita da idrossido di nichel, idrossido di cobalto, grafite e un legante.

Elettrodi in feltro di metallo

Gli elettrodi in feltro di metallo hanno una base altamente porosa in nichel o fibre di carbonio. La porosità di queste basi è del 95% o più. L'elettrodo in feltro è realizzato sulla base di polimero nichelato o feltro di grafite di carbonio. Lo spessore dell'elettrodo, a seconda del suo scopo, è compreso tra 0,8 e 10 mm. La massa attiva viene introdotta nel feltro con metodi diversi, a seconda della sua densità. Al posto del feltro si può usare schiuma di nichel ottenuto per nichelatura di schiuma poliuretanica con successiva ricottura in ambiente riducente. In un mezzo altamente poroso, una pasta contenente idrossido di nichel e un legante viene solitamente applicata per spalmatura. Successivamente, la base con la pasta viene essiccata e arrotolata. Gli elettrodi in feltro e schiuma sono caratterizzati da un'elevata capacità specifica e una lunga durata.

Design della batteria Ni-MH

Batterie cilindriche Ni-MH

Gli elettrodi positivo e negativo, separati da un separatore, sono arrotolati sotto forma di un rotolo, che viene inserito nell'alloggiamento e chiuso con un cappuccio di chiusura con guarnizione (Figura 1). Il coperchio è dotato di una valvola di sicurezza che interviene ad una pressione di 2-4 MPa in caso di guasto della batteria.

Fig. 1. Design della batteria al nichel-metallo idruro (Ni-MH): 1 custodia, 2 coperchi, cappuccio a 3 valvole, collettore a 4 valvole, 5 elettrodi positivi, 6 anelli isolanti, 7 elettrodi di espulsione, 8 separatori, 9 - elettrodo positivo, 10-isolatore.

Batterie prismatiche Ni-MH

Nelle batterie prismatiche Ni-MH, gli elettrodi positivo e negativo vengono posizionati alternativamente e tra di loro viene posizionato un separatore. Il blocco dell'elettrodo è inserito in un alloggiamento di metallo o plastica e coperto con un coperchio sigillante. Una valvola o un sensore di pressione è solitamente installato sul coperchio (Figura 2).

figura 2. Design della batteria Ni-MH: 1 custodia, 2 coperchi, cappuccio a 3 valvole, 4 valvole, 5 guarnizioni isolanti, 6 isolanti, 7 elettrodi negativi, 8 separatori, 9 positivi

Le batterie Ni-MH utilizzano un elettrolita alcalino costituito da KOH con l'aggiunta di LiOH. Il polipropilene non tessuto e la poliammide con uno spessore di 0,12-0,25 mm, trattati con un agente bagnante, vengono utilizzati come separatore nelle batterie Ni-MH.

Elettrodo positivo

Le batterie Ni-MH utilizzano elettrodi positivi all'ossido di nichel simili a quelli utilizzati nelle batterie Ni-Cd. Nelle batterie Ni-MH vengono utilizzati principalmente elettrodi sinterizzati e negli ultimi anni elettrodi in feltro e schiuma polimerica (vedi sopra).

Elettrodo negativo

Cinque modelli di un elettrodo idruro metallico negativo (vedi sopra) hanno trovato applicazione pratica nelle batterie Ni-MH: - lamellare, quando la polvere di una lega che assorbe l'idrogeno con un legante o senza legante viene premuta in una griglia di nichel; - schiuma di nichel, quando una pasta con una lega e un legante viene introdotta nei pori della base della schiuma di nichel, quindi essiccata e pressata (arrotolata); - lamina, quando una pasta con una lega e un legante viene applicata su lamina perforata di nichel o nichel d'acciaio, quindi essiccata e pressata; - laminata, quando la polvere della massa attiva, costituita da una lega e da un legante, viene applicata mediante laminazione (laminazione) su una griglia di stiratura di nichel o rete di rame; - sinterizzato, quando la polvere di lega viene pressata su una rete di nichel e quindi sinterizzata in atmosfera di idrogeno. Le capacità specifiche degli elettrodi a idruro di metallo di diversi design hanno un valore simile e sono determinate principalmente dalla capacità della lega utilizzata.

Caratteristiche delle batterie Ni-MH. Caratteristiche elettriche

Tensione a circuito aperto

Valore di tensione a circuito aperto Ur.ts. È difficile determinare con precisione i sistemi Ni-MH a causa della dipendenza del potenziale di equilibrio dell'elettrodo di ossido-nichel dallo stato di ossidazione del nichel, nonché della dipendenza del potenziale di equilibrio dell'elettrodo di idruro di metallo dal grado della sua saturazione con idrogeno. 24 ore dopo aver caricato la batteria, la tensione a circuito aperto della batteria Ni-MH carica è nell'intervallo 1,30-1,35 V.

Tensione di scarica nominale

Uр a una corrente di scarica normalizzata Iр = 0,1-0,2 C (C è la capacità nominale della batteria) a 25 ° C è 1,2-1,25 V, la normale tensione finale è 1 V. La tensione diminuisce all'aumentare del carico (vedi figura 3)

figura 3. Caratteristiche di scarica di una batteria Ni-MH a una temperatura di 20 ° C e diverse correnti di carico nominali: 1-0,2 C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

Capacità della batteria

Con un aumento del carico (diminuzione del tempo di scarica) e con una diminuzione della temperatura, la capacità della batteria Ni-MH diminuisce (Figura 4). L'effetto dell'abbassamento della temperatura sulla capacità è particolarmente evidente a velocità di scarica elevate e a temperature inferiori a 0 ° C.

figura 4. Dipendenza della capacità di scarica della batteria Ni-MH dalla temperatura a diverse correnti di scarica: 1-0,2C; 2-1C; 3-3C

Sicurezza e durata delle batterie Ni-MH

Durante lo stoccaggio, la batteria Ni-MH si scarica automaticamente. Dopo un mese a temperatura ambiente, la perdita di capacità è del 20-30% e, con un ulteriore stoccaggio, la perdita diminuisce al 3-7% al mese. La velocità di autoscarica aumenta all'aumentare della temperatura (vedi Figura 5).

figura 5. Dipendenza della capacità di scarica della batteria Ni-MH dal tempo di conservazione a diverse temperature: 1-0 ° C; 2-20°C; 3-40°C

Ricarica della batteria Ni-MH

Il tempo di funzionamento (numero di cicli di scarica-carica) e la durata di una batteria Ni-MH sono in gran parte determinati dalle condizioni operative. Il tempo di funzionamento diminuisce con l'aumentare della profondità e della velocità di scarica. Il tempo di funzionamento dipende dalla velocità di carica e dal metodo di controllo della sua fine. A seconda del tipo di batterie Ni-MH, della modalità operativa e delle condizioni operative, le batterie forniscono da 500 a 1800 cicli di scarica-carica con una profondità di scarica dell'80% e hanno una durata (in media) da 3 a 5 anni.

Per garantire un funzionamento affidabile della batteria Ni-MH durante il periodo garantito, è necessario seguire le raccomandazioni e le istruzioni del produttore. La massima attenzione dovrebbe essere prestata al regime di temperatura. Si consiglia di evitare scariche eccessive (sotto 1V) e cortocircuiti. Si consiglia di utilizzare le batterie Ni-MH per lo scopo previsto, evitare di combinare batterie usate e non utilizzate, non saldare fili o altre parti direttamente alla batteria. Le batterie Ni-MH sono più sensibili al sovraccarico rispetto alle batterie Ni-Cd. Il sovraccarico può portare a una fuga termica. La carica viene solitamente effettuata con corrente Ic = 0,1C per 15 ore. La ricarica compensativa viene eseguita con corrente Ic = 0,01-0,03 C per 30 ore o più. Per le batterie Ni-MH con elettrodi altamente attivi sono possibili ricariche accelerate (in 4 - 5 ore) e veloci (in 1 ora). Con tali cariche, il processo viene controllato modificando la temperatura e la tensione ΔU e altri parametri. La ricarica rapida viene utilizzata, ad esempio, per le batterie Ni-MH che alimentano laptop, telefoni cellulari e utensili elettrici, sebbene laptop e telefoni cellulari ora utilizzino principalmente batterie agli ioni di litio e ai polimeri di litio. Si consiglia inoltre un metodo di ricarica in tre fasi: la prima fase di una carica rapida (1C e oltre), una carica a una velocità di 0,1 °C per 0,5-1 h per la ricarica finale e una carica a una velocità di 0,05- 0,02 C come carica di mantenimento. Le informazioni su come caricare le batterie Ni-MH sono generalmente contenute nelle istruzioni del produttore e la corrente di carica consigliata è indicata sulla custodia della batteria. La tensione di carica Uc a Ic = 0,3-1C si trova nell'intervallo 1,4-1,5 V. A causa del rilascio di ossigeno all'elettrodo positivo, la quantità di elettricità erogata durante la carica (Qc) è maggiore della capacità di scarica (Cp). In questo caso, il rendimento della capacità (100 Cp / Qc) è del 75-80% e dell'85-90%, rispettivamente, per batterie Ni-MH a disco e cilindriche.

Controllo di carica e scarica

Per evitare il sovraccarico delle batterie Ni-MH, è possibile utilizzare i seguenti metodi di controllo della carica con sensori appropriati installati nelle batterie o nei caricabatterie:

• metodo per terminare la carica con la temperatura assoluta Tmax. La temperatura della batteria viene costantemente monitorata durante il processo di carica, e quando viene raggiunto il valore massimo, la ricarica rapida viene interrotta;
• metodo per terminare la carica in base alla velocità di variazione della temperatura ΔT / Δt. Con questo metodo la pendenza della curva di temperatura della batteria viene costantemente monitorata durante il processo di carica, e quando questo parametro sale al di sopra di un certo valore impostato, la carica viene interrotta;
• metodo per terminare la carica sul delta di tensione negativo -ΔU. Al termine della carica della batteria, durante il ciclo dell'ossigeno, la sua temperatura inizia a salire, portando ad una diminuzione della tensione;
• modalità di estinzione della carica al tempo massimo di carica t;
• metodo per terminare la carica alla pressione massima Pmax Viene solitamente utilizzato in accumulatori prismatici di grandi dimensioni e capacità. Il livello di pressione ammissibile in un accumulatore prismatico dipende dal suo design e si trova nell'intervallo 0,05-0,8 MPa;
• metodo per terminare la carica alla massima tensione Umax. Viene utilizzato per scollegare la carica di batterie con un'elevata resistenza interna, che appare alla fine della loro vita utile a causa della mancanza di elettrolita o alle basse temperature.

Con il metodo Tmax, la batteria potrebbe essere sovraccaricata se la temperatura ambiente scende, oppure la batteria potrebbe non essere sufficientemente carica se la temperatura ambiente aumenta notevolmente. Il metodo ΔT / Δt può essere utilizzato in modo molto efficace per terminare la carica a basse temperature ambiente. Tuttavia, se solo questo metodo viene utilizzato a temperature più elevate, le batterie all'interno delle batterie verranno riscaldate a temperature indesiderate prima che sia possibile raggiungere il valore ΔT / Δt per lo spegnimento. Per un certo valore di ΔT / Δt, è possibile ottenere una capacità di ingresso maggiore a una temperatura ambiente inferiore rispetto a una temperatura superiore. All'inizio della carica della batteria (così come alla fine della carica), la temperatura aumenta rapidamente, il che può portare alla disconnessione prematura della carica quando si utilizza il metodo ΔT / Δt. Per eliminare ciò, gli sviluppatori di caricabatterie utilizzano timer del ritardo iniziale della risposta del sensore con il metodo ΔT / Δt. Il metodo -ΔU è efficace per terminare la carica a basse temperature ambiente anziché a temperature elevate. In questo senso, il metodo è simile al metodo ΔT / Δt. Per garantire che la carica si arresti quando circostanze impreviste impediscono una normale interruzione della carica, si consiglia inoltre di utilizzare un controllo timer che regoli la durata dell'operazione di carica (metodo t). Pertanto, per la ricarica rapida di accumulatori con correnti nominali di 0,5-1 C a temperature di 0-50 ° C, è consigliabile utilizzare contemporaneamente i metodi Tmax (con una temperatura di spegnimento di 50-60 ° C, a seconda del progetto di batterie e batterie), -ΔU (5- 15 mV per batteria), t (normalmente per ottenere il 120% della capacità nominale) e Umax (1,6-1,8 V per batteria). Invece del metodo -ΔU, è possibile utilizzare il metodo ΔT / Δt (1-2 ° C / min) con un timer di ritardo iniziale (5-10 min). Per il controllo della carica vedere anche l'articolo corrispondente Dopo aver effettuato una ricarica rapida della batteria, i caricabatterie provvedono a commutarla per ricaricarla con una corrente normalizzata di 0.1C - 0.2C per un certo tempo. Per le batterie Ni-MH, la ricarica a tensione costante non è consigliata, poiché potrebbe verificarsi un "guasto termico" delle batterie. Ciò è dovuto al fatto che al termine della carica si verifica un aumento di corrente, che è proporzionale alla differenza tra la tensione di alimentazione e la tensione di batteria, e la tensione di batteria a fine carica diminuisce a causa dell'aumento nella temperatura. A basse temperature, la velocità di carica dovrebbe essere ridotta. Altrimenti, l'ossigeno non avrà il tempo di ricombinarsi, il che porterà ad un aumento della pressione nell'accumulatore. Per il funzionamento in tali condizioni si consigliano batterie Ni-MH con elettrodi molto porosi.

Vantaggi e svantaggi delle batterie Ni-MH

Un aumento significativo dei parametri energetici specifici non è l'unico vantaggio delle batterie Ni-MH rispetto alle batterie Ni-Cd. Allontanarsi dal cadmio significa anche passare a una produzione più pulita. Di più facile soluzione è anche il problema dello smaltimento delle batterie fuori servizio. Questi vantaggi delle batterie Ni-MH hanno determinato la crescita più rapida dei loro volumi di produzione in tutte le principali aziende di batterie del mondo rispetto alle batterie Ni-Cd.

Le batterie Ni-MH non hanno l'"effetto memoria" inerente alle batterie Ni-Cd a causa della formazione di nichelato nell'elettrodo negativo al cadmio. Tuttavia, gli effetti associati alla ricarica dell'elettrodo di ossido di nichel persistono. La diminuzione della tensione di scarica, osservata con ricariche frequenti e lunghe, proprio come con le batterie Ni-Cd, può essere eliminata effettuando periodicamente più scariche fino a 1V - 0,9V. È sufficiente effettuare tali scarichi una volta al mese. Tuttavia, le batterie al nichel-metallo idruro sono inferiori alle batterie al nichel-cadmio, che sono destinate a sostituire, in alcune caratteristiche operative:

• Le batterie Ni-MH funzionano efficacemente in una gamma più ristretta di correnti operative, che è associata a un desorbimento limitato di idrogeno dall'elettrodo di idruro metallico a velocità di scarica molto elevate;
• Le batterie Ni-MH hanno un range di temperatura di funzionamento più ristretto: la maggior parte di esse sono inoperanti a temperature inferiori a -10°C e superiori a +40°C, sebbene in alcune serie di batterie la regolazione delle formulazioni abbia previsto l'allargamento dei limiti di temperatura ;
• Durante la carica di batterie Ni-MH, viene generato più calore rispetto a quando si caricano batterie Ni-Cd, quindi, al fine di evitare il surriscaldamento della batteria da batterie Ni-MH durante la ricarica rapida e/o sovraccarico significativo, termofusibili o termofusibili -in essi sono installati relè, che si trovano sulla parete di una delle batterie nella parte centrale della batteria (questo vale per i gruppi di batterie industriali);
• Le batterie Ni-MH hanno un'aumentata autoscarica, che è determinata dall'inevitabilità della reazione dell'idrogeno disciolto nell'elettrolita con un elettrodo positivo di ossido-nichel (ma, grazie all'utilizzo di leghe speciali dell'elettrodo negativo, è stato possibile ottenere una diminuzione del tasso di autoscarica a valori prossimi a quelli delle batterie Ni-Cd);
• il pericolo di surriscaldamento durante la ricarica di una delle batterie Ni-MH della batteria, così come l'inversione di polarità di una batteria con capacità inferiore quando la batteria è scarica, aumenta con la mancata corrispondenza dei parametri della batteria a seguito di cicli prolungati, quindi , la creazione di batterie da più di 10 batterie non è raccomandata da tutti i produttori;
• la perdita di capacità dell'elettrodo negativo, che si verifica in una batteria Ni-MH quando si scarica al di sotto di 0 V, è irreversibile, il che pone requisiti più severi per la selezione delle batterie nella batteria e il monitoraggio del processo di scarica rispetto al caso di utilizzando batterie Ni-Cd, di norma, si consiglia di scaricare a 1 V / ac in batterie a bassa tensione e fino a 1,1 V / ac in una batteria di 7-10 batterie.

Come notato in precedenza, la degradazione delle batterie Ni-MH è determinata principalmente da una diminuzione della capacità di assorbimento dell'elettrodo negativo durante il ciclo. Nel ciclo di carica-scarica, il volume del reticolo cristallino della lega cambia, il che porta alla formazione di crepe e alla successiva corrosione quando reagisce con l'elettrolita. La formazione di prodotti di corrosione avviene con l'assorbimento di ossigeno e idrogeno, per cui la quantità totale di elettrolita diminuisce e aumenta la resistenza interna della batteria. Va notato che le caratteristiche delle batterie Ni-MH dipendono in modo significativo dalla lega dell'elettrodo negativo e dalla tecnologia di lavorazione della lega per aumentare la stabilità della sua composizione e struttura. Ciò costringe i produttori di batterie a prestare attenzione quando scelgono i fornitori di leghe e i consumatori di batterie a scegliere un produttore.

Basato su materiali dei siti powerinfo.ru, "Chip and Dip"